laporan ds ii

8/11/2019 Laporan Ds II

1/13

PENENTUAN WAKTU MATI ( DEAD TIME )

(DS 2)

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Mengetahui perilaku dinamis dari tangki berpengaduk yang disusun secara

seri

2. Menentukan waktu mati pada tangki bersusun seri akibat perubahan jarak

3. Menggambarkan kurva respon konsentrasi tangki bersusun.

II. BAHAN DAN ALAT

- Alat yang digunakan

1 set tangki berpengaduk bersusun seri

1 set konduktometer

Stopwatch

elass kimia

!abu takar 1"""ml

Spatula

#engaduk

elas $kur

%aca Arloji

&orong

#ipet ukur

'ola karet

- 'ahan yang (igunakan

%&l ")"3 M dalam 3 !

%&l ")1 M dalam 1""ml *untuk kalibrasi+

A,uadest

III. DASAR TEORI

aktu mati atau dead time adalah waktu mulai dari terjadi perubahan

input hingga input terukur oleh system. (ead time terjadi dikarenakan tempat

pengukuran terletak jauh dari tempat perubahan input) umumnya oleh pipa aliran

yang panjang sehingga saat terjadi perubahan di pangkal pipa) perubahan baru

terukur setelah waktu tertentu. al ini menyebabkan perubahan tidak langsung

dapat dideteksi sehingga pertauran yang seharusnya dilakukan menjadi lambat

sehingga proses pengendalian menjadi tidak optimal.


2/13

#ada gambar di atas tujuan pengendalian adalah mempertahankan harga

pengukuran pada proses *system+ sesuai dengan set point. Apabila terjadi

perubahan pada harga pengukuran) maka error dari hasil pengukuran terhadap set

point akan diberikan kepada controller yang kemudian memberikan perintah

kepada katup control untuk memberikan aliran tertentu agar aliran tersebut

menghasilkan perubahan yang akan membuat harga pengukuran kembali ke harga

set point namun karena jarak yang tau antara katup control dan proses akan

menyebabkan terjadinya dead time yaitu dimana katup control telah memberikan

perubahan namun perubahan yang melalui pipa panjang tidak langsung berakibat

langsung pada proses. Sealng waktu ini membuat harga error berikut yang

kemudian mengakibatkan controller memberikan perintah lanjut kepada katup

control untuk memberikan aliran baru kembali. Semakin besar dead time yang

terjadi akan menyebabkan pengendalian menjadi tidak terkendali. %atup control

sebaiknya terletak didekat proses atau system sedangkan alat ukur atau controller

dengan menggunakan tranmisi listrik dapat diletakan ditempat yang lebih jauh.

/iga buah tangki berpengaduk yang disusun secara seri mempunyi respon

berbentuk kurva eksponensial untuk tanki pertama 0 tempat terjadi perubahan

input ) dan kurva sigmoidal * bentuk huru S+ untuk dua tangki berikutnya.

controlle

M

Katup

Sistem

pengukur


3/13

#erbedaan bentuk kurva diakibatkan oleh transer lag kelembapan akibat

perpindahan ) yang pada akhirnya akan mencapai konstan pada titik yang sama.

A adalah konsentrasi dalam tangki pertama setelah terjadinya oerubahan

input konsenrasi yang diukur menggunakan alat konduktor) sedangkan adalah

konsentrasi awal *konduktivitas awal+ dan t adalah waktu konstan aau time

constant) yang besarnya 243 dari total perubahan mencapai konstan *53)26+ .

A 7 *1 - + dapat disederhanakan menjadi dA4d/ 7 *4/+

A 7 ")5321

(ikarenakan kelambatan ini) maka suatu perubhan terhadap input akan

kembali stabil etelah waktu konstan) dengan menghitung waktu konstan maka

dapat diperkirakan waktu yang dibutuhjjan oleh suatu perubahan untuk

mencapastabil suatu keadaan konstan atau stabil sehingga pengaturan dapat

sebelum perubahan tersebut disarankan oleh suatu proses atau system.

#emilihan susunan rangkaian reactor dipengaruhi oleh berbagai

pertimbangan) tergantung keperluan dan maksud dari operasinya. Masing-masing

rangkaian memiliki kelebihan dan kekurangan) karena di dunia ini tidak ada yang

sempurna. Semua yang ada didunia ini saling melengkapi satu sama lainnya.

Secara umum) rangkaian reactor yang disusun secara seri itu lebih baik dibanding

secara parallel. Setidaknya ada 2 sisi yang dapat menjelaskan kenapa rangkaian

reactor secara seri itu lebih baik. #ertama) ditinjau dari konversi reaksi yang

dihasilkan dan yang kedua ditinjau dari sisi ekonomisnya.

#ertama) ditinjau dari konversi reaksinya. 8eed yang masuk ke reactor

pertama dalam suatu rangkaian reactor susunan seri akan bereaksi membentuk

produk yang mana pada saat pertama ini masih banyak reaktan yang belum

bereaksi membentuk produk di reactor pertama) sehingga reactor selanjutnya

berungsi untuk mereaksikan kembali reaktan yang belum bereaksi dan seterusnya

sampai mendapatkan konversi yang optimum. Secara sederhana) reaksi yang

berlangsung itu dapat dikatakan berkali-kali sampai konversinya optimum.


4/13

%onversi yang optimum merupakan maksud dari suatu proses produksi.

Sementara itu jika dengan reactor susunan parallel) dengan jumlah eed yang

sama) maka reaksi yang terjadi itu hanya sekali sehingga dimungkinkan masih

banyak reaktan yang belum bereaksi. alaupun pada outletnya nanti akan

dijumlahkan dari masing-masing reactor) namun tetap saja konversinya lebih

kecil) sebagai akibat dari reaksi yang hanya terjadi satu kali.

%edua) tinjauan ekonomisnya. (alam pengadaan alat yg lain) misal jika

seri hanya memerlukan satu wadah untuk bahan baku *baik dari beton ataupun

stainless steel+) dan konveyor yang digunakan juga cukup satu. 9amun jika

paralel mungkin memerlukan wadah lebih dari satu ataupun konveyor yang lebih

dari satu untuk memasukkan eed ke masing-masing reactor. %onsekuensi yang

lain dari suatu reactor rangkain parallel adalah karena masih ada reaktan yang

banyak belum bereaksi maka dibutuhkan lah suatu recycle yang berakibat pada

bertambahnya alat untuk menampungnya) sehingga lebih mahal untuk

mendapatkan konversi yang lebih besar.

IV. LANGKAH KERJA

a. Kalibrai K!"#$%&!'&r

1. Memasang sek konduktivitas pada socket :cond cell; dengan socket berwarna

hitam

2. Memasang resistance termometer pt-1"" pada socket warna merah.

3. Menghidupkan alat konduktometer

. Memasukkan harga temperature pada :temp; dengan menekan tombol:temp;

5. Memasukkan harga kee temp) untuk larutan %&l 2)"" sedangkan untuk yang

lain) dapat melihat pada tabel) jika tidak dalam tabel memasukan harga 2

?. Menggunakan rekuensi 2%@ *tombol tidak ditekan+

. Mengisi gelas kimia 1"" ml %&l ")1 9 dan memasukkan elektroda

kedalamnya.

B. Mengatur temperature larutan %&l sesuai dengan tabel atau menekan tombol

:temp;

1". Memasukkan harga % pada suhu larutan untuk menghitung konstanta cell *%+


5/13

% 7 % pada tabel temp t4m pengukuran

11. %alibrasi telah selesai dan mencetak harga konduktivitas larutan %&l ")19

b. Prla%$a" Pa#a Ta"%i

1. Mempersiapkan larutan %&! ")"3 M dalam wadah 3! dan a,uadest pada

tangki penampung bagian belakang

2. Mengisi ke 3 tangki berpengaduk dibagian depan dengan larutan %&! ")3>

M. Mengisi juga gelas kimia 1! dengan larutan %&!.

* Membagi < bagian yang sama dalam ketiga tangki dan satu gelas kimia.

Menghubungkan tangki ketiga dengan gelas kimia 1! dengan selang

melingkar +3. Menghidupkan pengaduk dan mengatur laju pengadukan dengan kecepatan

medium. Mengkur konduktivitas ketiga tangki di depan ) pastikan nilai

konduktivitas harus sama *mematikan pengaduk saat melakukan pengukuran

konduktivitas+

. Memasukkan selang berisi a,uadest ke tangki berpengaduk C dan mencatat

waktu sebagai waktu " menit.

5. Mengukur konduktivitas di tangki berpengaduk C dan gelas kimia 1!

bergantian setiap ")> menit selama > menit pertama . *mematikan pengaduk

saat melakukan pengukuran konduktivitas+

?. Melanjutkan pengamatan setiap 2 menit hingga didapat harga konduktivitas

yang konstan di tangki berpengaduk 1 dan gelas kimia 1!

. Setelah selesai ) mengosongkan seluruh tangki penampung dan ke 3 tangki

berpengadukdan gelas kimia. mencuci bersih dengan air karena sisa air garam

dapat membuat korosi pada alat.


6/13

V. DATA PENGAMATAN

Tabl *. Tabl K!"#$%&i+i&a

/ *menit+konduktivitas

tangki 1 tangki

3)> ")? 3)2B

< ")?< 3)13

")5 2)B ")> 2)55

13 ")15 ")3>1> ")1> ")2

23 ")1< ")1 ")1< ")1 gr 4 3 7 2)23> gr *dalam 1 !+

3)>

")3


9/13

#erhitungan debit

$ntuk tiap 1"" ml) waktu yang dibutuhkan adalah 1>)">33 detikE 7 D 4 t

7 1"" ml 41>)">33 detik

7 5)5 menit 7 21" detik

Dolume (ead /ime 7 (ebit = (ead /ime

7 5)5


10/13

pengenceran larutan) dimana apabila laju alir yang digunakan semakin besar maka

larutan akan cepat mengencer dan sulit untuk menentukan dead time dari larutan

tersebut.

VIII. KESIMPULAN

*. /angki berpengaduk yang disusun secara berseri memiliki perilaku dinamis

akibat adanya jarak yang berbeda antara ketiga tangki.

2. aktu dimana konduktivitas pada tangki keempat sama dengan ketiga tangki

lainnya adalah pada 23 menit

-. (ead time adalah waktu mulai dari terjadi perubahan input hingga input

terukur oleh system.. (ead /ime terjadi pada menit ke 12 dan Dolume (ead /ime sebesar


11/13

http044tentangteknikkimia.wordpress.com42"124"


12/13

/angki'erpengadukdengansususanseri

%eterangan

1. #engaduk

2. /anki

3. %onduktometer

. /ombol stirrer

5. /ombol pump

?. Selang air masuk

. 'ak penampung

B. Selang keluaran

1

2

3 4 5 6 7 8 9

!abu /akar elas %imia #ipet /etes


13/13

laporan ds ii

Documents